Fen ve Teknoloji Öğretiminde Zihin Haritası ve Kavram Karikatürü Kullanımının Öğrencilerin Akademik Başarılarına ve Sorgulayıcı Öğrenme Becerileri Algılarına Etkisi

Abstract

Bu çalışmada fen ve teknoloji öğretiminde zihin haritası ve kavram karikatürü etkinliklerinin öğrencilerin akademik başarılarına ve sorgulayıcı öğrenme becerileri algılarına etkisi araştırılmaya çalışılmıştır. Bu amaçla eşitlenmemiş kontrol gruplu ön test son test desen kullanılmıştır. Çalışma iki ayrı ilköğretim okulundan birer sınıf belirlenerek gerçekleştirilmiştir. Araştırmanın çalışma grubunu deney grubunda 17 ve kontrol grubunda 17 olmak üzere toplam 34 kişi oluşturmaktadır. Uygulamanın öncesinde grupların akademik başarı puanlarının ve sorgulayıcı öğrenme becerileri algı puanlarının sıra ortalamaları arasında anlamlı bir farklılık olmadığı belirlenmiş ve gruplar göreli olarak bağımlı değişkenler bakımından denk olarak kabul edilmiştir. Deneysel uygulama sonrasında uygulanan akademik başarı testi sonuçlarına göre ise grupların sıra ortalamaları arasında anlamlı bir farklılık olduğu, sorgulayıcı öğrenme becerileri algıları arasındaki farklılığın ise anlamlı düzeyde olmadığı ancak deney grubu lehine yüksek artış gösterdiği belirlenmiştir. Araştırmadan elde edilen bulguların yorumlanması sonucunda zihin haritalarının ve kavram karikatürlerinin kullanımına dayalı etkinliklerin fen ve teknoloji derslerinde kullanılmasının öğrencilerin akademik başarılarının ve sorgulayıcı öğrenme becerileri algılarının gelişimi konusunda yararlı olabileceği düşünülmektedir

Keywords

• Kavram karikatürleri, zihin haritaları, akademik başarı, sorgulayıcı öğrenme becerileri

The Effect of Use of Mind Mapping and Concept Cartoons in Science and Technology Education on Students? Academic Achievements and Inquiry Learning Skill Perceptions

Abstract

This study aimed to investigate the effect of mind map and concept cartoon activities in science and technology education upon students’ academic achievement and perception of inquiry learning skills. For this purpose, non-equivalent pretest posttest control group design was employed. The study was conducted by selecting two groups, each one a class from two elementary schools. The study group consists of a total of 34 individuals, 17 in the experiment group and 17 in the control group. Before the treatment, no significant difference was found between the groups’ mean ranks of academic achievement scores and perceptions of inquiry learning skills and thus, the groups were taken as equal in terms of relatively dependent variables. The results of the academic achievement test administered after the experimental treatment showed a significant difference between the groups’ mean ranks, while the difference between their perceptions of inquiry learning skills was not at a significant level but it showed highly increase in fovour of experiment group. On the basis of the interpretation of the study results, it is believed that activities based on using mind maps and concept cartoons in science and technology classes will help improving students’ academic achievement and perceptions of inquiry learning skills.

Keywords

• Concept cartoons,mind maps,academic achievement,perceptions of inquiry learning skills,science and technology education

References

1. Abi-El-Mona, I. ve Adb-El-Khalick, F. (2008). The influence of mind mapping on eighth graders’ science achievement. School Science and Mathematics, 108(7), 298-312.
2. Akinoğlu, O. and Yaşar, Z. (2007). The effects of note taking in science education through the mind mapping technique on students’ attitudes, academic achievement and concept learning. Journal of Baltic Science Education, 6(3), 34-43.
3. Allen, R. (2006). Priorities in practice: The essentials of science, grades K-6: Effective curriculum, instruction, and assessment. USA: Association for Supervision and Curriculum Development.
4. Amma, C. (2005). Effectiveness of computer based mind maps in the learning of biology at the higher secondary level. New Delhi: ICDE International Conference (19-23 November).
5. Atasoy, Ş. ve Akdeniz A. R. (2009). Kavram karikatürlerinin etki-tepki kuvvetleri ile ilgili yanılgıları gidermeye etkisi. 3. Uluslararası Bilgisayar ve Öğretim Teknolojileri Sempozyumu, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon (7-9 Ekim).
6. Bağcı-Kılıç, G. (2001). Oluşturmacı fen öğretimi. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri Dergisi, 1(1), 7-22.
7. Balım, A. G. ve Taşkoyan, N. (2007). Fene yönelik sorgulayıcı öğrenme becerileri algısı ölçeği’nin geliştirilmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Buca Eğitim Fakültesi Dergisi, 21, 58-63.
8. Balım, A. G., İnel, D. Evrekli, E. (2008). Fen öğretiminde kavram karikatürü kullanımının öğrencilerin akademik başarılarına ve sorgulayıcı öğrenme becerileri algısına etkisi. İlköğretim Online, 7(1), 188- 202.

9. Balım, A. G., İnel, D. ve Evrekli, E. (2007). Probleme dayalı öğrenme (pdö) yönteminin kavram karikatürleriyle birlikte kullanımı: Fen ve teknoloji dersi etkinliği. Famagusta, Turkish Republic of Northern Cyprus: VII. International Educational Technologies Conference. (3-4-5. Mayıs).
10. Balım, A. G., Sucuoğlu, H., Türkoğuz, S., Aydın, G., Taşkoyan, N. ve Özgüder, E. (2008). Fen ve teknoloji öğretiminde teknoloji destekli zihin haritalama ve kavram haritalama tekniklerinin kullanılmasının etkileri üzerine bir araştırma. Ankara: 106K093 nolu TUBİTAK Projesi.
11. Bing K. W. ve Tam, C. H. (2003). A fresh look at cartoons as a media of ınstruction in teaching mathematics and science in malaysian schools: A hands-on experience. ELTC, Malaysia: Conference: Managing Curricular Change.
12. Brinkmann, A. (2003). Graphical knowledge display-mind mapping and concept mapping as efficient tools in mathematics education. Mathematics Education Review, 16, 35-48.
13. Buzan, T. (2002). How to mind map. Great Britain: Thorsons.
14. Buzan, T. (2005). Mind map handbook. Great Britain: Thorsons.
15. Buzan, T. and Buzan, B. (1995). The mind map book. London: BBC Books.
16. Bütüner, S. Ö. and Gür, H. (2008). Açılar ve üçgenler konusunun anlamlı öğrenme araçlarından v diyagramları ve zihin haritaları kullanılarak öğretimi. Necatibey Faculty of Education Electronic Journal of Science and Mathematics Education, 2(1), 1-18.
17. Canpolat, N. ve Pınarbaşı, T. (2002). Fen eğitiminde kavramsal değişim yaklaşımı-I: Teorik temelleri. Kastamonu Eğitim Dergisi, 10(1), 59-66.
18. Chen, W. C., Ku, C. H. ve Ho, Y. C. (2009). Applying the strategy of concept cartoon argument instruction to enpower the children’s argumentation ability in a remote elementary science classroom. Hollanda, Amsterdam: 13th European Conference for Research on Learning and Instruction.
19. Chen, W., Burry-Stock, J. A. & Rovegno, I. (2000). Self-evaluation of expertise in teaching elementary physical education from constructivist perspectives. Journal of Personnel Evaluation in Education, 14(1), 25-45.
20. Chin, C. ve Chia, L. G. (2006). Problem-based learning: Using ill structured problems in biology project work. Science Education, 90(1), 44-67.
21. Chin, C. ve Teou, L. Y. (2009). Using concept cartoons in formative assessment: Scaffolding students’ argumentation. International Journal of Science Education, 31(10), 1307-1332.
22. Christensen, L. B. (2004). Experimental methodology. Boston, MA: Pearson Allyn and Bacon.
23. Cohen, L., Manion, L. ve Morrison, K. (2005). Research methods in education (5th Edition). London, NewYork: Routledge Falmer.
24. Coll, R. K., France, B., & Taylor, I. (2005). The role of models/and analogies in science education: ımplications from research. International Journal of Science Education, 27(2). 183-198.
25. Cryer, P. (2006). Research student’s guide to success. Buckingham, GBR: Open University Press.
26. D’Antoni, A. V., Zipp, G. P. and Olson, V. G. (2009). Interrater reliability of the mind map assessment rubric in a cohort of medical students. BMC Medical Education, 19(9), 1-8.
27. Dabell, J. (2004). The maths coordinator’s file - using concept cartoons. London: PFP Publishing.
28. Dalacosta, K., Kamariotaki-Papparrigopoulou, M., Palyvos, J. A. ve Spyrellis, N. (2009). Mulitmedia application with animated cartoons for teaching science in elementary education. Computers and Education, 52, 741-748.
29. De Lange, J. (2009). Case study, the use of concept cartoons in the flemish science education: Improvement of the tools and supporting learners’ language skills through a design based research. Turkey, Istanbul: ESERA Conference (31 Ağustos-1 Eylül).
30. Ekici, F., Ekici, E., & Aydın, F. (2007). Utility of concept cartoons in diagnosing and overcoming misconceptions related to photosynthesis. International of Journal of Environmental & Science Education, 2(4), 111-124.
31. Eppler, M. J. (2006). A comparison between concept maps, mind maps, conceptual diagrams, and visual metaphors as complementary tools for knowledge construction and sharing. Information Visualization, 5, 202-210.
32. Evrekli, E., Balım, A. G. and İnel, D. (2009). Mind mapping applications in special teaching methods courses for science teacher candidates and teacher candidates’ opinions concerning the applications. Procedia Social and Behavioral Sciences, 1, 2274-2279.
33. Evrekli, E., İnel, D. ve Balım, A. G. (2010). Development of a scoring system to assess mind maps. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2(2), 2330-2334.
34. Evrekli, E., İnel, D. ve Çite, S. (2006). Yapılandırmacı yaklaşım temelinde fen ve teknoloji öğretiminde kavram karikatürleri: bir etkinlik örneği “maddenin halleri ve ısı”. Gazi Üniversitesi Eğitim Fakültesi, Ankara: 7. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi. (7-9 Eylül 2006).
35. Evrekli, E., İnel, D., Balım, A. G. ve Kesercioğlu, T. (2009). Fen öğretmen adaylarının yapılandırmacı yaklaşıma yönelik tutumlarının incelenmesi. Uludağ Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, 22(2), 673- 687.
36. Farrand, P., Hussain, F. and Hennessy, E. (2002). The efficacy of the mind map study technique. Medical Education, 36, 426-431.
37. Gold, S. (2001). A Construcitivist approach to online training for online teachers. Journal of Asynchronous Learning Networks, 5(1). 35-57.
38. Goodnough, K. ve Woods, R. (2002). Student and teacher perceptions of mind mapping: A middle school case study. The Annual Meeting of the American Educational Research Association, New Orleans, LA (1- 5 April).
39. Hendry, G. D., Frommer, M. & Walker, R. A. (1999). Constructivism and problem based learning. Journal of Further and Higher Education, 23(3), 359-371.
40. İnel, D., Balım, A. G. ve Evrekli, E. (2009). Fen öğretiminde kavram karikatürü kullanımına yönelik öğrenci görüşleri. Balıkesir Üniversitesi Necatibey Eğitim Fakültesi Dergisi, 3(1), 1-16.
41. İngeç, Ş. K. (2008). Use of concept cartoons as an assessment tool in physics education. US-China Education Review, 5(11), 47-54.
42. Kabapınar, F. (2005). Effectiveness of teaching via concept cartoons from the point of view of constructivist approach. Kuram ve Uygulamada Eğitim Bilimleri Dergisi, 5(1), 135-146.
43. Kabapınar, F. M. (2006). Oluşturmacı anlayış temelinde fen öğretimi ve fen ders kitapları: bir ders kitabı ünitesi olarak “çözünürlük”. Eurasian Journal of Educational Research, 22, 139-149.
44. Kabapınar, F. (2009). What makes concept cartoons more effective?: Using research to inform practice, Education and Science, 34(154), 104-118.
45. Keogh, B. & Naylor, S. (1999). Concept cartoons, teaching and learning in science: an evaluation. International Journal of Science Education, 21(4), 431-446.
46. Keogh, B. & Naylor, S. (2000). Teaching and learning in science using concept cartoons: why dennis wants to stay in at playtime. Investigating: Australian Primary and Junior Science Journal, 16(3), 10-14.
47. Keogh, B., & Naylor, S. (1996). Teaching and learning in science: a new perspective. Lancaster: British Educational Research Association Conference.
48. Keogh, B., Naylor, S. & Downing, B. (2003). Children’s interactions in the classroom: argumentation in primary science. Noordwijkerhout, Netherlands: 4th European Science Education Research Association Conference (19-23 Ağustos).
49. Keogh, B., Naylor, S., de Boo, M. & Feasey, R. (2001). Formative assessment using concept cartoons: Initial teacher training in the UK. In H. Behrendt, H. Dahncke, R. Duit, W. Gräber, M. Komorek, A. Kross ve P. Reiska (Ed.), Research in science education – past, present, and future. Hingham, USA: Kluwer Academic Publishers.
50. Kirişçioğlu, S. ve Başdaş, E. (2007). Yapılandırmacı öğrenme ortamlarında fen ve teknoloji derslerinde kullanılabilecek kavram karikatürleri ve etkinlik örnekleri. Ankara, Özel Tevfik Fikret Okulları: Eğitimde Yeni Yönelimler IV: Yapılandırmacılık ve Öğretmen.
51. Korkmaz, H. (2004). Fen ve teknoloji eğitiminde alternatif değerlendirme yaklaşımları. Ankara: Yeryüzü Yayınevi.
52. Kortelainen, T. ve Vanhala, M. (2004). Portfolio, peer evaluation, and mind map in an introductory course of information studies. Journal of Education for Library and Information Science, 45(4), 273-285.
53. Krajcik, J., Blumenfeld, P. C., Marx, R. W., Bass, K. M., Fredricks, J. ve Soloway, E. (1998). Inquiry in project-based science classrooms: Initial attempts by middle school students. The Journal of The Learning Sciences, 7(3-4), 313-350.
54. Ling, C. W. (2004). The Effectiveness of Using Mind Mapping Skills in Enhancing Secondary One and Secondary Four Students’ Writing in CMI School. Unpublished Master Thesis, The University of Hong Kong.
55. Liu, C. H. & Matthews, R. (2005). Vygotsky's philosophy: Constructivism and its criticisms examined. International Education Journal, 6(3), 386-399.
56. Marczyk, G., DeMatteo, D. ve Festinger, D. (2005). Essentials of research design and methodology. Canada: John Wiley & Sons.
57. Mento, A. J., Martinelli, P. ve Jones, R. M. (1999). Mind mapping in executive education: Applications and outcomes. Journal of Management Development, 18(4), 390-407.
58. Miles, M. B. ve Huberman, A. M. (1994). An Expanded Sourcebook Qualitative Data Analysis. United States of America: Sage Publications.
59. Mueller, A., Johnston, M. ve Bligh, D. (2002). Joining mind mapping and care planning to enhance student critical thinking and achieve holistic nursing care. Nursing Diagnosis, 13(1), 24-27.
60. Naylor, S. ve Keogh, B. (2009). Active assessment. Mathematics Teaching, 215, 35-37.
61. Naylor, S., Downing, B. & Keogh, B (2001). An empirical study of argumentation in primary science, using concept cartoons as the stimulus. Greece, Thessaloniki: 3rd European Science Education Research Association Conference.
62. Özyılmaz-Akamca, G. ve Hamurcu, H. (2009). Analojiler, kavram karikatürleri ve tahmin-gözlem- açıklama teknikleriyle desteklenmiş fen ve teknoloji eğitimi, E-Journal of New World Sciences Academy, 4(4), 1186-1206
63. Özyılmaz-Akamca, G., Ellez, A. M. ve Hamurcu, H. (2009). Effects of computer aided concept cartoons on learning outcomes. Procedia Social and Behavioral Sciences, 1(1), 296-301.
64. Proctor, T. (1999). Creative problem solving for managers. London, UK: Routledge.
65. Roesky, H. W. ve Kennepohl, D. (2008). Drawing attention with chemistry cartoons. Journal of Chemical Education, 85(10), 1355-1360.
66. Saka, A., Akdeniz, A. R. , Bayrak, R., & Asilsoy, Ö. (2006). “Canlılarda enerji dönüşümü” ünitesinde karşılaşılan yanılgıların giderilmesinde kavram karikatürlerinin etkisi. Gazi Üniversitesi Gazi Eğitim Fakültesi, Ankara: 7. Ulusal Fen Bilimleri ve Matematik Eğitimi Kongresi.
67. Sexton, M., Gervasoni, A. ve Brandenburg, R. (2009). Using a concept cartoon to gain insight into children’s calculation strategies. Australian Primary Mathematics Classroom, 14(4), 24-28.
68. Spigner-Littles, D. ve Anderson, C. E. (1999). Constructivism: A paradigm for older learners. Educational Gerontology, 25, 203-209.
69. Sprenger, M. (1999). Learning and memory: The brain in action. Alexandria, VA, USA: Association for Supervision and Curriculum Development.
70. Stephenson, P., & Warwick, P. (2002). Using concept cartoons to support progression in students’ understanding of light. Physics Education, 37(2), 135-141.
71. Steyn, T. ve De Boer, A. L. (1998). Mind mapping as a study tool for underprepared students in mathematics and science. South African Journal of Ethnology, 21(3), 125-131.
72. Şaşmaz-Ören, F. (2009). Öğretmen adaylarının kavram karikatürü oluşturma becerilerinin dereceli puanlama anahtarıyla değerlendirilmesi, E-Journal of New World Sciences Academy, 4(3), 994-1016.
73. Şengül, S. ve Üner, İ. (2010). What is the impact of the teaching “algebraic expressions and equations” topic with concept cartoons on the students’ logical thinking abilities?. Procedia Social and Behavioral Sciences, 2, 5441-5445.
74. Tatalovic, M. (2009). Science comics as tools for science education and communication: a brief, exploratory study. Journal of Science Communication, 8(4), 1-17.
75. Treviño, C. (2005). Mind mapping and outlining: comparing two types of graphic organizers for learning seventh- grade life science. Unpublished PhD Thesis, Texas Tech University, Texas.
76. Tunç, T., Agalday, M., Akçam, H. K., Altunoğlu, Ü. Ç., Bağcı, N., Bakar, E. ve diğerleri (2006a). İlköğretim fen ve teknoloji 6 ders kitabı. Ankara: Evren Yayıncılık.
77. Tunç, T., Agalday, M., Akçam, H. K., Altunoğlu, Ü. Ç., Bağcı, N., Bakar, E. ve diğerleri (2006b). İlköğretim fen ve teknoloji 6 öğrenci çalışma kitabı. Ankara: Evren Yayıncılık.
78. Tunç, T., Agalday, M., Akçam, H. K., Altunoğlu, Ü. Ç., Bağcı, N., Bakar, E. ve diğerleri (2006c). İlköğretim fen ve teknoloji 6 öğretmen kılavuz kitabı. Ankara: Evren Yayıncılık.
79. Uğurel, I. ve Moralı, S. (2006). Karikatürler ve matematik öğretiminde kullanımı. Milli Eğitim Dergisi, 35(170), 47-66.
80. Valanides, N. (2002). Aspects of constructivism. Journal of Baltic Science Education, 2, 50-58.
81. Warwick, P. ve Stephenson, P. (2002). Editorial article reconstucting science in education: Insights and strategies for making it more meaningful. Cambridge Journal of Education, 32(2), 143-151.
82. Webb, P. Williams, Y. ve Meiring, L. (2008). Concept cartoons and writing frames: Developing argumentation in South African science classrooms?. African Journal of Research in SMT Education, 12(1). 4-17.
83. Wickramasinghe, A., Widanapathirana, N., Kuruppu, O., Liyanage, I. ve Karunathilake, I. (2008). Effectiveness of mind maps as a learning tool for medical students. South East Asian Journal of Medical Education, 1(1), 30-32.
84. Zampetakis, L. A., Tsironis, L. ve Moustakis, V. (2007). Creativity development in engineering education: The case of mind mapping. Journal of Management Development, 26(4), 370-380.
85. Ek 1. “Madde ve Isı” ünitesine ilişkin akademik başarı testinin son halinde yer alan maddelerin madde analizi sonuçları Madde no Madde güçlük değeri
86. Madde ayırt edicilik değeri .57 .57 .41 .49 .51 .59 .61 .60 .34 .78 .59 .65 .61 .47 .53 .73 .63 .54 .53 .55 korelasyonu .49 .53 .45 .57 .65 .61 .55 .52 .35 .67 .61 .76 .59 .56 .47 .72 .61 .62 .42 .72 .59 20 .55 .50 .37 .53 .61 .56 .46 .56 .45 KR-20 değeri: .86
87. Ortalama güçlük: .64
88. Ortalama madde-toplam korelasyonu: .53
89. Ortalama madde ayırt ediciliği: .56
90. Testi yarılama güvenirliği: .75